Les Mycotoxines

Les Mycotoxines

Introduction



Aspects écologiques



Facteurs physico-chimiques

o La disponibilité en eau o La température

o La composition gazeuse o Influence du substrat



Facteurs biologiques



Adaptation et évolution de la flore fongique des denrées alimentaires



Conséquences du développement de moisissures dans les denrées alimentaires : la mycotoxinogénèse



Généralités



Biogénèse des mycotoxines



Les mycotoxines élaborées dans le champ, avant la récolte

 Les alcaloïdes de l’ergot

 Les sporidesmines

 La slaframine

 Autres mycotoxines produites dans le champ



Elaboration de mycotoxines au cours de la conservation des denrées alimentaires

o Facteurs intrinsèques o Facteurs extrinsèques - Facteurs physiques, physico-chimiques et chimiques Disponibilité en eau

Température

Composition gazeuse Nature du substrat - Facteurs biologiques Prédateurs

Mycoflore

- Facteurs extrinsèques divers

Insecticides

Agents fongistatiques

- Mycotoxinogénèse dans les denrées fermentées



Les mycotoxicoses

o

Mycotoxines

 Principales mycotoxines

 Localisations

 Régulation moléculaire

 Prélèvement et identification



Action des mycotoxines sur la santé de l’homme et des animaux



Mycotoxines et toxicoses aiguës



Effets respiratoires non cancéreux - Facteurs favorisant les alvéolites allergiques

- Autres affections

 Mycotoxines : mutagénèse et cancérogénèse

 Mycotoxines et immunodépression

 Mycotoxines et néphrotoxicité

 Mycotoxines et neurotoxicité



Prévention et réglementation

 Prévention

 Décontamination

 Protection du personnel exposé

Les Mycotoxines

Plan

Les consommateurs se gardent bien d’ingérer des aliments moisis. Mais la plupart du temps, ces microorganismes peuvent ne pas être facilement détectés : leur développement est non visible macroscopiquement, l’analyse mycologique pouvant seule les détecter.

Bien souvent aussi, les matières premières et les aliments finis subissent des traitements technologiques qui rendent indécelables cette contamination fongique, tout en laissant intactes les mycotoxines éventuellement présentes.

Parmi les milliers d’espèces fongiques saprophytes répertoriées dans les denrées

alimentaires, environ une centaine présentent une fréquence et une abondance significative en alimentation. Selon la nature et l’origine des denrées, et surtout selon les conditions de conservation (humidité, température, aération, durée, …), un groupe fongique ou un autre se développera.

Il existe des moisissures “ bénéfiques ” (fabrication fromagère, production d’antibiotiques,

…) ; mais celles-ci font l’objet de sélection et de culture par l’homme. Par contre, la mycoflore se développant spontanément dans les aliments comporte souvent des risques graves. Il en résulte que de nombreux secteurs d’activités techniques, économiques et hygiéniques, sont concernés par les problèmes liés aux moisissures et aux mycotoxines.

 La reconnaissance des mycotoxines est récente. En 1960, des élevages industriels de volailles de la région de Londres furent décimés (“turkey X disease” ou maladie de la dinde) à la suite de la consommation de tourteaux d’arachide en provenance du Brésil.

 Un an plus tard, la relation est faite entre cette intoxication et la présence d’Aspergillus flavus et on isole la première aflatoxine qui se révèle être la substance la plus

cancérigène que l’on connaisse.

 Les mycotoxines, métabolites secondaires de faible poids moléculaire, sont fixées au niveau des spores ou excrétées dans le milieu contaminé (aliments, eau).

 Elles ont alors une toxicité potentielle ou réelle pour les hommes et les animaux par ingestion, inhalation, ou plus rarement par contact.

 Absorbées sur des particules organiques ou les poussières, les mycotoxines inhalées sont en partie soluble dans l’eau pulmonaire des alvéoles et passent dans la circulation, entraînant des troubles généraux respiratoires et/ou spécifiques d’organes (milieux professionnels industriels et agricoles).

 Mais les descriptions médicales ont trait essentiellement aux mycotoxicoses consécutives à l’ingestion (population générale).

Multiples relations entre les problèmes de moisissures/mycotoxines et différents secteurs d’activité.

Aspects écologiques

 Le développement des moisissures sur les denrées alimentaires peut conduire :

o non seulement à une dépréciation de leur valeur nutritionnelle et une altération de leurs caractères organoleptiques,

o mais aussi à des risques pour le consommateur (animal ou homme) et le manipulateur : mycoses (Aspergillus fumigatus), allergies (foin moisi), mycotoxicoses.

 Les situations dans lesquelles les mycotoxines peuvent être rencontrées sont très diverses : processus de fermentation, de transformation, d’affinage, déstockage de denrées alimentaires, concentration de certaines mycotoxines dans la chaîne alimentaire, ...

 La contamination initiale des denrées alimentaires non soumises à stérilisation ou pasteurisation, par des spores de moisissures est inévitable.

 En effet, une des caractéristiques communes des espèces fongiques des denrées peu hydratées est leur grande faculté de sporulation et de dissémination.

 Le développement ultérieur de tel ou tel groupe mycologique est étroitement dépendant des conditions de l’environnement.

Le nombre de ces facteurs et de leurs interactions est considérable ; on peut sommairement les classer en facteurs physico-chimiques et biologiques.

- Facteurs physico-chimiques

- La disponibilité en eau

 Il est banal de dire que l’humidité favorise le développement des moisissures.

 Il convient de considérer deux aspects de ce paramètre :

o tout d’abord, l’humidité relative de l’air ambiant va déterminer l’activité en eau (aw) dans cette spore ; au-delà d’une certaine valeur, cette spore pourra germer ;

o dans un second temps, il est nécessaire que le mycélium trouve de l’“ eau disponible ” pour poursuivre sa croissance.

 La mesure de cette “ eau disponible ” se fait après établissement (dans des conditions expérimentales très précises) de la courbe de sorption de l’aliment concerné : celle-ci décrit la relation existant entre l’aw et la teneur en eau du produit.

 Une telle courbe permet schématiquement de distinguer, pour cet aliment, la fraction d’eau plus ou moins fixée au substrat et la fraction d’“ eau disponible ” en tant que réactif et solvant pour les réactions biologiques.

 En conséquence, en deçà du point d’apparition d’“ eau disponible ” (correspondant en général à un aw de 0,65, quelle que soit la nature de l’aliment), aucun microorganisme ne peut se développer.

 Au-delà de cette valeur, se développera tel ou tel groupe écologique en fonction de ses exigences en eau.

Relation entre teneur en eau, activité en eau et « eau disponible » dans un aliment (courbe de sorption d’eau).

Situation respective de quelques moisissures en fonction de leur exigence en eau.

 Les différences de comportement des espèces fongiques selon la disponibilité en eau ont conduit à distinguer des espèces hygrophiles, mésophiles et xérophiles.

 L’influence de la disponibilité en eau est modulée par les autres facteurs de l’environnement ; ainsi l’aw limite est d’autant plus faible que la température est voisine de la température optimale ; l’aw la plus favorable dépend de la nature des espèces coexistants sur la denrée.

 Chaque type de denrée a sa propre courbe de sorption, ce qui explique que les teneurs en eau correspondant à l’aw à ne pas dépasser (0,65) pour assurer une bonne

conservation sont différentes : par exemple, 13,5 % pour le blé, 7 à 8 % pour les oléagineux.

Courbes de sorption comparatives de céréales et d’oléagineux mettant en évidence les seuils de teneur en eau à ne pas dépasser pour éviter les altération fongiques.

- La température

 La température joue un rôle prépondérant sur la croissance, le développement et la physiologie des moisissures, et aussi sur la compétition entre les espèces.

 Compte tenu des températures habituellement rencontrées dans les denrées

alimentaires, comprises généralement entre 0 et 35°C (jusqu’à 60-70°C dans le foin), et dans la mesure où les autres facteurs de l’environnement ne jouent pas de facteurs limitants, il existe, dans chaque cas, des moisissures susceptibles de se développer.

 Ainsi, par exemple, les Penicillium sont, en général, relativement favorisés par des températures fraîches, tandis qu’une domination des Aspergillus signera une conservation à une température supérieure ou un début d’échauffement.

- La composition gazeuse

 Les moisissures sont des organismes aérobies.

 Toutefois, un certain nombre d’entre elles tolèrent, à des degrés divers, une réduction de la pression partielle en oxygène, un accroissement de la concentration en gaz carbonique ou, situation la plus fréquemment rencontrée, la combinaison de ces deux principales variables de la composition gazeuse au sein des denrées alimentaires en conservation. Ces deux éléments agissent par leur rôle limitant et sélectif.

 Ainsi l’aptitude particulière au confinement de Penicillium roqueforti lui permet de se développer au sein des fromages bleus (Roquefort, etc.).

 Quelques rares espèces tolèrent l’absence totale d’oxygène, telles que Byssochlamys nivea, dont les ascospores sont relativement résistantes au choc thermique de la pasteurisation : il en résulte des risques réels pour la conservation de jus de fruits.

- Influence du substrat

 Le terme de substrat recouvre de nombreux facteurs de variations : physiques, physico-chimiques, chimiques et, éventuellement, biologiques (cas particulier des fruits).

 La rupture des défenses naturelles des grains, graines ou fruits, facilite la pénétration et le développement rapide des moisissures.

 La résistance mécanique au tassement détermine l’importance du volume d’air intergranulaire (céréales, ...).

 La faible conductivité thermique des denrées peu hydratées favorise les échauffements locaux ...

 La composition chimique est, quant à elle, sauf cas exceptionnel, généralement suffisante pour la plupart des moisissures ; elle joue cependant un rôle sélectif dans des cas extrêmes : ainsi, sur les pailles ne se développent que des espèces bien pourvues en enzymes cellulolytiques, comme Stachybotris atra.

 Enfin, dans le cas des légumes et des fruits, il y a une spécificité d’hôte pour les espèces parasites : Penicillium expansum sur la pomme, Penicillium digitatum sur le citron, Phytophthora infestans sur la pomme de terre, Trachysphaera fructigena sur la banane, ...

- Facteurs biologiques

 Les mycotoxines sont produites par un peu plus de 360 espèces de champignons, appartenant essentiellement aux genres Aspergillus, Fusarium, Penicillium, Alternaria.

 D’autres genres renferment aussi des espèces toxinogènes : Stachybotrys, Trichoderma, Trichothecium, Cladosporium, Claviceps, ...

 Chaque espèce fongique manifeste une préférence et une tolérance particulière vis-à- vis des facteurs physico-chimiques évoqués précédemment.

 Sa dissémination dépend de son potentiel infectieux, notamment de l’intensité de la sporulation et de la longévité des spores ; cette dissémination s’effectue

préférentiellement par l’air (xérospores des Aspergillus, Penicillium, ...) ou par l’eau (myxospores).

 Enfin, l’extension locale de la moisissure dépend de la vitesse de croissance linéaire, qui peut être d’une fraction de millimètre à 55 millimètres par jour pour Rhyzopus nigricans.

 Au niveau de la réserve d’éléments nutritifs au sein de la denrée alimentaire (par exemple, dans les céréales), une espèce fongique se trouve confrontée à d’autres microorganismes, comme :

o d’autres moisissures plus ou moins compétitives : ainsi, Trichoderma viride est une espèce exclusive ne permettant pas l’installation d’autres espèces,

o des bactéries, dont la vitesse de multiplication est plus rapide dans la mesure où les conditions physico-chimiques, notamment l’activité en eau, leur sont favorables,

o des acariens et des insectes, qui favorisent la dissémination et altèrent les défenses naturelles de la denrée alimentaire par les lésions qu’ils provoquent.

- Adaptation et évolution de la flore fongique des denrées alimentaires

 La mycoflore évolue au cours de la conservation des denrées en fonction de l’ensemble des éléments définis précédemment.

 Les champignons ont un remarquable pouvoir d’adaptation et un changement dans un procédé technologique peut entraîner une modification qualitative et quantitative de la mycoflore.

 Compte tenu de l’ensemble des caractéristiques écologiques évoquées ci-dessus et toxicologiques (voir plus loin) propres à chaque espèce fongique, il est possible de reconstituer partiellement l’histoire d’une denrée et de prévoir les risques éventuels.

Deux types très différents d’évolution de la mycoflore au cours de la conservation.

Suite

Les Mycotoxines

Les mycotoxicoses

- Mycotoxines

- Principales mycotoxines

 Une vingtaine de mycotoxines sont considérées comme potentiellement dangereuse pour l’homme et l’animal, du fait de leur production et concentration dans les produits alimentaires.

 Les aflatoxines B1, G1, M sont principalement produites par Aspergillus flavus et Aspergillus parasiticus, avec une large distribution dans tous les substrats colonisés par les espèces productrices.

 Elles sont excrétées dans le lait des animaux exposés sous forme de composés hydroxylés M1 et M2 de plus faible toxicité. Les aflatoxines sont thermostable et la plus toxique est l’aflatoxine B1.

 Parmi les ochratoxines, l’ochratoxine A, la plus dangereuse, est produite principalement par Aspergillus ochraceus ou Penicillium verrucosum parmi la vingtaine d’espèces de moisissures productrices.

 L’ochratoxine A est détectée dans le maïs, l’orge, les tourteaux, dans la bière et le lait.

La viande de porc renferme la plus grande quantité d’ochratoxine A, à la différence des animaux herbivores dont la flore bactérienne dégrade l’ochratoxine A en ochratoxine a, métabolite non toxique.

 Dans les conditions normales de cuisson, l’ochratoxine A est partiellement dégradée.

 De nombreuses toxines sont produites par le genre Fusarium (toxine T2, trichothécènes).

 Elles peuvent être abondantes dans le maïs, le blé et l’orge, au même titre que d’autres mycotoxines : le désoxynivalénol, le nivalénol, les fumonisines B₁, B₂, ...

 La zéaralénone, la patuline, la citrinine, les trémorgènes neurotoxiques, impliquées aussi dans les troubles cliniques des animaux, peuvent être abondantes dans les produits agricoles (son, maïs)

- Localisations

 Pour la plupart, elles sont fortement absorbées ou fixées au niveau de la paroi des conidies (aflatoxines, ochratoxines, toxine T2, trichothécènes et les trémorgènes neurotoxiques : fumitrémorgènes et verriculogène).

 D’autres sont uniquement excrétées dans le milieu extérieur (gliotoxine).

- Régulation moléculaire

 Ce sont surtout les mécanismes moléculaires de synthèse et de régulation des aflatoxines et trichothécènes qui sont étudiés.

 Un grand nombre de gènes ont été séquencés et les mécanismes qui président à leur action commencent à être déterminés.

 En effet, une meilleure connaissance des enzymes impliquées dans les mécanismes moléculaires est le préalable à la recherche de souches stables atoxinogènes et de moyens de lutte contre leur formation.

- Prélèvement et identification

 L’hétérogénéité de la présence des mycotoxines conduit à la multiplicité des prélèvements, qu’ils soient dans les denrées, l’eau ou l’air.

 Actuellement, aucune stratégie ni méthode de prélèvement appliquée au mycotoxines dans un contexte professionnel n’a fait l’objet d’une proposition européenne, à l’inverse des endotoxines.

 Des méthodes complexes de prélèvement atmosphérique et de dosage ont été élaborées par plusieurs équipes.

 L’extraction diffère selon que l’on s’adresse à des prélèvements sur échantillons de denrées alimentaires, à des spores dans l’air pollué, à partir de milieux de culture ou de prélèvements pathologiques.

 L’identification et la numération des espèces fongiques aéroportées viables et cultivables est un premier élément d’orientation car l’identification et la quantification des espèces fongiques potentiellement toxinogènes permettent une évaluation grossière du risque lié à l’exposition.

 L’intérêt également de l’identification des souches est de repérer la présence d’espèces hautement toxinogènes comme Stachybotrys atra, fréquente sur les papiers peints et les bois moisis, présence qui implique l’élimination des spores.

Méthodes de détection et de dosage

 Elles sont définies par l’Association of Official Analytical Chemist (AOAC).

 Plusieurs techniques sont performantes pour la détection des principales mycotoxines : la chromatographie sur couche mince, la chromatographie liquide haute pression (HPLC), les techniques immuno-enzymatiques.

 La détection d’effets toxiques sur cultures cellulaires serait aussi un moyen rapide de contrôle des atmosphères de travail.

- Action des mycotoxines sur la santé de l’homme et des

animaux

Les mycotoxicoses sont des intoxications résultant de l’ingestion de nourriture contenant des mycotoxines. Elles ne sont donc ni infectieuses, ni contagieuses. L’action des mycotoxines est polymorphe et une même mycotoxine donne des effets variés selon la concentration, la durée d’exposition, l’influence d’infections virales, parasitaires ou bactériennes simultanées, l’état de carence alimentaire, de stress, de susceptibilité génétique individuelle, ...

A côté de la toxicité aiguë, caractérisée par des manifestations cliniques sévères, souvent de type épidémique ou endémique récurrent, la recherche d’effets plus insidieux ou d’une toxicité chronique, fait tout l’intérêt des mycotoxines, notamment par voie aéroportée. Les intoxications animales massives, ainsi que l’expérimentation animale, permettent de définir leur toxicité et, en partie, leur rôle physiopathologique.

 Peu de mycotoxicoses présentent des symptômes ou lésions caractéristiques : o ergotisme (gangrène sèche des extrémités ou troubles nerveux), o hyper-oestrogénisme (surtout chez le porc par la zéaralénone),

o eczéma facial des ruminants (photosensibilisation secondaire par des sporidesmines), - sialorrhée des ruminants (slaframine),

o maladie du mélilot gâté (dicoumarol).

 On peut classer les mycotoxicoses selon leur expression clinique majeure.

Expression des mycotoxicose

Cutanée Nerveuse Vasculo-sanguine Génitale

Tropisme hépato-biliaire

et rénal

Ergotisme Clavatoxicose Aleucie toxique alimentaire

Zéaralénone toxicose

Aflatoxicose

Eczéma facial des ruminants

Diplodia- toxicose

Fusariotoxicose Phyto- oestrogènes :

coumestrol

Eczéma facial des ruminants

Dermatose des manipulateurs de

céleri

Sialorrhée des ruminants

Stachybotriotoxicose Ochratoxicose (± citrinine)

(Gangrène sèche de la fétuque)

Leuco- encéphalomalaci

e des équidés

Maladie du mélilot âgé

(Néphropathie endémique des

Balkans)

(Hyperkératose des bovins)

(Maladie des tremblements)

Phomopsis-

toxicose (lupinose)

Entre parenthèses figurent les toxicoses dont l’étiologie mycotoxinique est fortement suspectée, mais non formellement démontrée par la reproduction expérimentale de l’intoxication avec la toxine isolée.

Cible des principales mycotoxines dans l’organisme animal

Mycotoxine

Action

Mutagène

Tératogèn e

Carcinogèn e

Immunosuppressiv e

Œstrogéniqu e

Aflatoxine

+++

+++

+++

+

-

Citrinine

+ - + - -

Ochratoxine A

- + + + -

Patuline

+ + + + -

Acide pénicillinique

+ - - -

Stérigmatocystine

+ + + - -

Toxine T2

- + +++ + -

Zéaralénone

+ - + - +++

Gliotoxine

- ? + +++ -

Trichothécène

? ? - +++ -

Source des principales mycotoxines

Mycotoxines

Champignon

Plantes ou aliments

Conditions favorables et distribution géographique

Produites sur le champ

Sporidesmines Pithomyces chartarum

Ray grass Automne humide après été sec, herbe

courte (Nouvelle- Zélande, Australie,

Uruguay, pays Basque, ...)

Slaframine Rhizoctonia

leguminicola

Trèfle rouge Seconde coupe, automne humide, sols

acides

Alcaloïdes de l’ergot Claviceps purpurea

C. paspali

Seigle, ...

(inflorescence des Graminées)

Pâturage extensif, été

Céréales

Toxines trémogènes C. paspali

Penicilium

Paspalum, ray grass Eté sec, herbe courte (Nouvelle-Zélande,

Grande-Bretagne)

Phomopsines A et B Ph. leptostromiformis Lupins Après les premières pluies d’automne (Australie, Grande-

Bretagne)

Myrothecium toxines Myrothecium Ray grass, trèfle blanc Eté, automne humide et chaud

Coumestrol Pseudopeziza

...

Trèfle, luzerne Automne

En cours de stockage

Aflatoxine * Aspergillus flavus

Aspergillus parasiticus

Arachide, coton, sorgho, avoine, orge,

soja

Chaleur humide :

- zone tropicale

- mauvaises conditions de

stockage

Zéaralénone * Fusarium spp. Maïs, foin, sorgho,

orge

Alternance de temps froid et doux, climats

tempérés

Ochratoxine P. viridicatum

Aspergillus ochraceus

Orge, avoine, maïs, blé

Climats froids et humides, humidité au

stockage

Patuline P. granulatum

Byssochlamys nivea

Pomme et dérivés

Ensilage (maïs, pulpe de betterave)

Traumatisme

Défaut d’anaérobiose, après 2 mois de

stockage

Trichothécènes :

 toxine T2

 déoxynivaléno l

 nivalénol

Fusarium tricinctum ...

Céréales, foin, paille Alternance de gel et dégel

Climats froids

Stachybotryotoxines Stachybotrys atra Paille, foin Stockage humide de longue durée

Dicoumarol Humicola sp.

Mucor sp.

Mélilot Humidité,

échauffement

*, parfois début de contamination sur le champ

- Mycotoxines et toxicoses aiguës

 Les premières manifestations décrites dès l’Antiquité se rapportaient à l’ergotisme par intoxication par les alcaloïdes de différentes espèces de Claviceps, causant de véritables hécatombes au Moyen-Age en Europe, et décrite sous le nom de “feu sacré”

ou “feu de Saint-Antoine”. L’ergotisme se caractérise par une vasoconstriction, une gangrène et des manifestations neurologiques (convulsions, crise de folie, hallucination, ...), tableau encore retrouvé occasionnellement sous forme de cas sporadiques.

 La citréoviridine, neurotoxine puissante, provoque une paralysie des extrémités, des convulsions et la mort par arrêt respiratoire. Au Japon, au cours du XIXe siècle, elle a été définie comme un béribéri à forte toxicité cardiaque.

 L’aleucie toxique alimentaire associe des lésions nécrotiques de la cavité buccale, de l’œsophage et de l’estomac à une forte toxicité hématologique (pancytopénie majeure), maladie mortelle dans 40 % des cas. Elle a été décrite dans les régions sibériennes entre 1900 et 1950, probablement liée à l’action de la toxine T2 des Fusarium.

 La néphropathie endémique des Balkans, dans les années 1950, serait liée à l’action d’ochratoxines ou d’autres mycotoxines cométabolites (citrinine, quinine fongique, ...)

 En 1974, une épidémie d’hépatites aiguës en Inde a été responsable de 106 morts après l’ingestion de maïs contaminé par Aspergillus flavus, et une autre au Kenya, avec dans les deux cas, une forte concentration d’aflatoxines dans le sang des malades, d’où le nom d’aflatoxicose. La toxicité aiguë des aflatoxines est rarement évoquée, mais elle est toujours sévère, avec fièvre, hypoglycémie et encéphalopathie aiguë.

 Des intoxications aiguës chez des veaux avec ataxie, incoordination motrice, associée à une mortalité de 9 %, ont été attribuées à la présence de mycotoxines trémorgènes dans leur alimentation, et pourraient être impliquées dans des intoxications humaines.

D’autres cas, en relation avec une inhalation massive d’acide aspergillique, ont entraîné des difficultés respiratoires et une paralysie conduisant à la mort par suffocation.

- Effets respiratoires non cancéreux

- Facteurs favorisant les alvéolites allergiques

 Les effets toxiques par inhalation : habitation humide, poussières de foin moisi, poussières organiques dans les silos, minoterie, ... se manifestent à des doses inférieures à celles nécessaires pour produire les mêmes effets par voie parentérale.

 Les mycotoxines agiraient indirectement comme agent potentialisateur des alvéolites allergiques extrinsèques en exacerbant la réponse immune ou par l’inactivation de la voie alterne du complément. Elles serviraient d’amorces pour le déclenchement des alvéolites.

 Les substances trémorgèniques ont aussi été impliquées en partie dans les alvéolites aiguës lors d’inhalation de grandes quantités de spores d’Aspergillus fumigatus, de Claviceps paspali ou de Penicillium crustosum.

 Il en est de même pour l’acide aspergillique ou les toxines de Stachybotrys atra.

- Autres affections

 Le rôle des mycotoxines est évoqué ou décrit dans le déclenchement de fièvr e d’inhalation aux composés organiques (“Organic Dust Toxic Syndrome” ou ODTS) ou d’hémosidérose par Stachybotrys atra.

 La responsabilité des mycotoxines est difficile à prouver dans le “sick building syndrome”, où les interférences avec d’autres causes sont nombreuses.

 Dans l’air des bureaux ont été mises en évidence différentes variétés de microorganismes susceptibles de sécréter des mycotoxines, comme Penicillium, Fusarium, Aspergillus, Trichothecium, Stachybotris.

 Au Canada, des trichothécènes ont été isolées dans le système de ventilation de bâtiments où les occupants rapportaient des troubles regroupés sous le terme de

“syndrome des tours à bureaux”.

 Les trichothécènes présents sur les spores de Fusarium inhalées ont été récemment incriminées dans des cas de pneumopathie intertitielles desquamatives non spécifiques.

- Mycotoxines : mutagénèse et cancérogénèse

 L’aflatoxine B1, l’ochratoxine A, la toxine T2 et la fusarine C entraînent des anomalies de la synthèse des enzymes de réparation de l’ADN, des mutations chez l’animal, une activité génotoxique directe ou induite sur la volaille et les rongeurs.

 L’action cancérogène de nombreuses mycotoxines est reconnue par le Centre International de Recherche sur le Cancer (CIRC) qui classe l’aflatoxine B1 dans le groupe 1 (effet cancérogène certain pour l’homme). L’ochratoxine A, la griséofulvine, l’aflatoxine M1, la stérigmatocystine, la fumonisine B1, l’acide pénicillinique sont dans le groupe 2B (substances potentiellement cancérogènes pour l’homme).

 Les aflatoxines ont une toxicité pour les cellules hépatiques puisqu’une exposition importante chez l’homme serait associée à une augmentation des cancers hépatiques et des voies biliaires, confirmant les études expérimentales chez l’animal (foie, rein, côlon).

 Au niveau moléculaire, le codon 249 du gène p53 suppresseur de tumeurs semble plus souvent altéré au cours d’expositions à l’aflatoxine B1, résultat non confirmé par d’autres études. L’aflatoxine est transformée en un dérivé époxyde capable de réagir avec la guanine sur laquelle elle peut provoquer des adduits de l’ADN.

 L’ochratoxine A, à des taux compris entre 1 et 3 mg/kg, est corrélée avec le développement d’une néphropathie et d’une incidence très élevée des cancers rénaux chez l’homme et le porc. Elle provoque une dégénérescence tubulaire et son rôle immunosuppresseur sur les cellules “Natural Killer” (NK) pourrait jouer un rôle dans le développement des tumeurs.

 Des fumonisines de Fusarium moniliforme seraient impliquées dans le cancer de l’œsophage chez la femme et des cancérisations hépatiques chez le rat.

 L’action de la patuline produite par Byssochlamys nivea, capable, après injection sous- cutanée, de provoquer la cancérisation des tissus sous-cutanés du rat, est discutée.

 Plusieurs constatations faites depuis 1980 ont attiré l’attention sur la possibilité d’une relation entre l’inhalation de mycotoxines et le développement de cancers parmi les populations exposées professionnellement, bien que des preuves directes de l’effet génotoxique par voie respiratoire ne soit pas apportées.

 Il a été signalé un taux élevé d’aflatoxines B1 dans le tissus pulmonaire d’ouvriers agricoles ayant développé un cancer bronchopulmonaire.

 Il a été rapporté une augmentation trois fois supérieure de cancers bronchiques chez des ouvriers hollandais qui extrayaient l’huile de lin et d’arachide par rapport à une population témoin. Les taux d’aflatoxines B1 étaient souvent très élevés dans les locaux.

 En Suède, chez les minotiers, un excès de cancer du foie, par rapport à la population générale, a été montré.

 En 1988, au Danemark, dans des usines de production d’aliments pour bétail à partir de tourteaux d’arachide, il a été rapporté uniquement un excès de cancers hépatiques et de la vésicule biliaire pour le personnel exposé depuis 10 ans avec un risque relatif compris entre 2 et 3 selon les usines.

 Le risque, dans un environnement domestique, semble faible, mais il a été observé une incidence plus importante d’espèces produisant des mycotoxines oncogènes dans des maisons de patients ayant des maladies néoplasiques ou des leucémies que dans des maisons voisines de personnes asymptomatiques.

- Mycotoxines et immunodépression

 Si la plupart des mycotoxines ont une activité cytotoxique sur les cellules immunitaires, certaines exercent une action anti-immunitaire extrêmement puissante.

 La toxine T2, ainsi que le désoxynévalénol, altèrent la phagocytose à des doses de 10⁷ mol/L. Ces toxines augmentent la sensibilité aux infections par leur puissant effet inhibiteur de la synthèse protéique.

 La gliotoxine, produite en particulier par divers espèces d’Aspergillus, et détectée dans les tissus infectés, a un très fort potentiel immunosuppresseur : à très faible dose (100 ppb), la mortalité des lymphocytes circulants est de 100 %.

 La patuline et l’ochratoxine A sont immunosuppressives.

- Mycotoxines et néphrotoxicité

 Les volailles et le porc présentent une très grande sensibilité aux doses faibles et répétées d’ochratoxine A. Avec 200 mg/kg/jour sur une période de 4 mois, s’installe une insuffisance rénale avec fibrose corticale et altération de la fonction glomérulaire.

 Des similitudes ont été observées entre les lésions humaines et celles des modèles animaux.

 La participation de cette toxine est hautement probable dans la néphropathie endémique des Balkans, ou plus récemment, dans la survenue de néphropathies interstitielle chronique au Maghreb.

- Mycotoxines et neurotoxicité

 Certaines mycotoxines sont caractérisées par un effet spécifique sur les cellules nerveuses.

 Les fumitrémorgènes, qui ont des effets de tremblement chez les mammifères, n’ont, pour l’instant, pas d’action prouvée chez l’homme.

 Les territrèmes A, B et C produits par Aspergillus terreus, ont une action anticholinestérasique et provoquent des tremblements prolongés chez l’animal. Leur toxicité per os à la dose de 25 ppm est importante ; cependant, aucun contrôle de la teneur n’a été prévu actuellement dans les denrées alimentaires.

 D’autres mycotoxines ignorées par le législateur auraient aussi une action démyélinisante.

 Depuis 1993 au Québec, le lien entre l’exposition aux poussières toxigéniques et le syndrome psycho-organique avec fatigue chronique, est reconnu.

- Prévention et réglementation

De façon générale, en milieu professionnel, les mesures de prévention sont peu développées, contrairement aux dispositions prises vis-à-vis des aliments.

- Prévention

 La première mesure efficace consiste à limiter ou empêcher le développement de moisissures.

 Les orientations générales et spécifiques dans ce domaine, au cours des cultures, après la récolte ainsi qu’à toute étape du stockage, transport et transformation des produits agricoles, sont les suivante :

o diminution de la teneur en eau avec séchage efficace et ventilation importante, o diminution des taux d’O2, N2 et augmentation du tauxCO2 pour ralentir la

multiplication fongique,

o utilisation de conservateurs et de fongicides au cours de la culture et du stockage ; dans certains cas, il a été envisagé une irradiation à haute dose, mais les spores fongiques y sont assez résistantes,

o aération des habitations, lutte contre les lieux humides (salle de bain), limitation de l’usage des colles et traitement des papiers peints, ...,

o sélection d’espèces végétales résistantes aux moisissures, o réglementation et définition des normes.

 Jusqu’à présent, les exigences mondiales se rapportaient à la présence de mycotoxines rendant impropres à la consommation un certains nombre de produits.

 Dans la plupart des pays industrialisés, une réglementation impose la détection d’une douzaine de mycotoxines, dont les aflatoxines et dérivés, ochratoxines, toxines T2.

 En 1994, cette réglementation existait dans 77 pays, mais avec des seuils tolérés très variables selon les pays.

 Pour les toxines non cancérogènes et non génotoxiques, les doses quotidiennes tolérées sont 100 fois plus faibles que celles entraînant un effet nocif chez l’animal.

 Dans un contexte professionnel (minotier, scieur, ferme, silo, ...), il faudrait envisager une législation stricte, surtout pour pour les substances à fort pouvoir cancérogène.

 Le seuil admis pour les aflatoxines est de 1 ng/m³ dans les poussières atmosphériques, mais la prudence serait de tolérer une quantité la plus faible possible.

 Le Comité Européen de Normalisation des ambiances de travail (CNE TC 137WG5) a présenté une proposition, en 1998, pour les stratégies de prélèvement des bactéries, champignons et endotoxines transmis par voie aéroportée.

 Rien n’est prévu pour les mycotoxines pour lesquelles demeure l’absence d’harmonisation à tous les niveaux : méthode d’extraction, de détection, de dosage et de valeurs limites proposées.

- Décontamination

 En 1979, le CIRC a initié un programme pour évaluer les méthodes physiques et chimiques de dégradation des composés à potentialité mutagène / cancérogène.

 L’aflatoxine B1 et la patuline sont détruites par l’action de l’ammoniac sous pression à des températures élevées.

 La chaleur humide agit sur les ochratoxines (120°C pendant 45 minutes permet la diminution de 84 % le taux d’ochratoxine A).

 Les recherches d’antidotes ont permis de souligner le rôle efficace d’analogues structuraux (phénylalanine) et de l’aspartame dans les intoxication massives à l’ochratoxine A chez l’animal.

 L’indol-3 carbinol, le rétinol et la vitamine A bloquent l’action de l’aflatoxine B1 et limiteraient son effet carcinogène.

- Protection du personnel exposé

 La protection du personnel exposé repose sur le port de masque lors des activités les plus contaminantes, le port de gants, la surveillance médicale accrue, ...